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界面张力与润湿性对化学渗吸的影响——以延长油田杏子川低渗油藏为例

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石油地质与工程 2022年第4期36卷 123-126页

作者：刘凯赵洋王维波杨红陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院陕西西安710065 陕西省二氧化碳封存与提高采收率重点实验室陕西西安710065

化学渗吸是提高低渗油藏渗吸效果的重要方式,针对杏子川低渗油藏条件,利用amott瓶自发渗吸法,研究了不同界面张力-润湿性组合的渗吸液体系对静态渗吸的影响。实验结果表明:化学渗吸受界面张力和润湿性的共同影响,渗吸液体系界面张力为0.... 详细信息

化学渗吸是提高低渗油藏渗吸效果的重要方式,针对杏子川低渗油藏条件,利用amott瓶自发渗吸法,研究了不同界面张力-润湿性组合的渗吸液体系对静态渗吸的影响。实验结果表明:化学渗吸受界面张力和润湿性的共同影响,渗吸液体系界面张力为0.05~0.20 mN·m^(-1)、润湿角为27.1°~52.1°时对杏子川低渗岩心渗吸促进作用较为明显,化学渗吸较地层水渗吸采收率可提高20%以上。杏子川低渗油藏化学渗吸液体系不必追求超低界面张力(10-3 mN·m^(-1))和较小的润湿角,最佳渗吸体系为0.075%~0.200%的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺与0.025%~0.200%的脂肪醇聚氧乙烯醚复配体系,其室内静态渗吸采收率高于30%。

关键词：延长油田杏子川化学渗吸界面张力润湿性

CO2-环烷烃/芳香烃界面张力的测定与估算

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化工学报 2020年第1期71卷 254-264页

作者：李琳夏淑倩商巧燕马沛生天津大学化工学院天津300350 山东师范大学化学化工与材料科学学院山东济南250014

CO2驱油技术是利用CO2采出被束缚在地层中的剩余油,提高采收率,同时实现CO2掩埋。由于CO2可降低原油的界面张力,CO2-原油系统的界面张力数据是CO2采油技术的重要基础数据。本研究采用悬滴法,选取原油系统中环烷烃和芳香烃典型代表,测定... 详细信息

CO2驱油技术是利用CO2采出被束缚在地层中的剩余油,提高采收率,同时实现CO2掩埋。由于CO2可降低原油的界面张力,CO2-原油系统的界面张力数据是CO2采油技术的重要基础数据。本研究采用悬滴法,选取原油系统中环烷烃和芳香烃典型代表,测定了40~120℃,0.27~14.70 MPa下,CO2-环戊烷/环己烷/环辛烷/甲苯/乙苯/乙基环己烷六个二元体系的界面张力。分析了压力、温度、碳原子数及烷烃分子结构对界面张力的影响。结果表明,界面张力与压力呈线性关系;较低压力下,界面张力随温度的升高而降低,在较高压力下则呈现相反趋势;CO2-形态结构相同组分的界面张力随着碳数的增加而增大;分子间作用力对界面张力存在一定的影响。通过分析多种因素的影响,总结现有的CO2-原油(正构烷烃、环烷烃、芳香烃)实验数据,提出关联方程,将表面张力关联为温度、压力、碳原子数和偏心因子的函数,相关系数(R2)为0.958,均方根误差(RMSE)及平均相对偏差(AARD)分别为1.12和11.01%。

关键词：界面张力二氧化碳环烷烃芳香烃 CO2驱油

光散射法同时测量气液二元体系的黏度、界面张力和热、质扩散系数的研究

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工程热物理学报 2020年第2期41卷 266-270页

作者：崔军卫毕胜山赵贯甲吴江涛西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室能源与动力工程学院西安710049 太原理工大学电气与动力工程学院太原030024

当气液二元体系处于宏观热力学平衡状态时,表面与体相的波动弛豫时间具有不同量级,通过调节散射体积和改变采样时间,利用表面光散射实验系统可以同时探测到来自界面处表面波及体相中温度和浓度的波动信息。本文在已有的表面光散射实验... 详细信息

当气液二元体系处于宏观热力学平衡状态时,表面与体相的波动弛豫时间具有不同量级,通过调节散射体积和改变采样时间,利用表面光散射实验系统可以同时探测到来自界面处表面波及体相中温度和浓度的波动信息。本文在已有的表面光散射实验系统上,以正庚烷与二氧化碳二元系统为例,同时实现了该体系黏度、界面张力和热、质扩散系数的测量,其扩展不确定度分布为3.0%,3.7%,20%,4.3%(k=2)。实验所得到的数据与文献进行了对比,其偏差在不确定度范围内,证明了本文提出的测量方法可以实现气液二元体系四种性质的同时测量,且测量精度可以满足一般工程应用。

关键词：光散射黏度界面张力热扩散系数质扩散系数

基于人工神经网络和多频超声波检测技术的变压器油界面张力预测

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高电压技术 2019年第10期45卷 3343-3349页

作者：杨壮周渠赵耀洪伍小冬唐超陈伟根西南大学工程技术学院重庆400716 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030 广东电网有限责任公司电力科学研究院广州510080

绝缘油是油浸式变压器内部重要的液体绝缘介质,油的界面张力值与油的劣化程度密切相关。基于多频超声检测技术,建立了遗传算法(GA)优化的反向传播神经网络(BPNN)变压器油界面张力预测模型。以160组变压器油样为数据样本,其中150组为训练... 详细信息

绝缘油是油浸式变压器内部重要的液体绝缘介质,油的界面张力值与油的劣化程度密切相关。基于多频超声检测技术,建立了遗传算法(GA)优化的反向传播神经网络(BPNN)变压器油界面张力预测模型。以160组变压器油样为数据样本,其中150组为训练集,10组为预测集。基于不同界面张力的分子特性及多频超声波检测原理,以242维多频超声波检测数据为输入,变压器油界面张力为输出,通过试验法确定BP神经网络的隐层神经元个数为14,由此建立非线性映射关系,并用遗传算法优化BP神经网络的各层连接权值及阈值。研究结果表明:基于GA-BPNN的油界面张力预测模型的预测平均绝对百分比误差为9.76%,相比于传统的BPNN油界面张力预测模型,其预测结果与真实值拟合程度更高、误差更小。研究结果为基于多频超声波检测技术的变压器油界面张力等参量的监测奠定了基础。

关键词：变压器油界面张力多频超声波反向传播神经网络遗传算法

温度及压强对CO2-盐水系统界面张力的影响

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化工学报 2017年第7期68卷 2880-2885页

作者：季佳圆赵伶玲李偲宇东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室能源与环境学院江苏南京210096

在超临界态CO_2封存于深部盐水层过程中,温度、压强等控制条件是影响封存效率和封存量的重要因素。应用分子动力学模拟的方法对343~373 K和6~35 MPa范围内的CO_2-Na Cl盐水系统进行了界面张力(IFT)及界面特性的研究,分析了IFT随温度及... 详细信息

在超临界态CO_2封存于深部盐水层过程中,温度、压强等控制条件是影响封存效率和封存量的重要因素。应用分子动力学模拟的方法对343~373 K和6~35 MPa范围内的CO_2-Na Cl盐水系统进行了界面张力(IFT)及界面特性的研究,分析了IFT随温度及压强的变化关系,并观测到了压力平衡点pplateau;从分子尺度(物质密度、界面过余量、界面水合物密度)分析了IFT随压强、温度的变化,以及pplateau产生的原因。结果表明,pplateau前压强升高或温度降低将导致CO_2密度升高,IFT下降,而pplateau后IFT趋于稳定且受温度影响较小;CO_2的界面过余量及界面处水合物数量随压强及温度变化,与IFT的变化相反;高压下界面水合物密度的饱和现象可能是pplateau产生的重要原因。

关键词： CO2-盐水系统界面张力分子模拟温度压强水合物

气田采出水乳化规律及其与界面张力的关系研究

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北京化工大学学报（自然科学版） 2020年第1期47卷 32-37页

作者：张海涛马培根刘凯文程雁李向伟丁文明北京化工大学化学工程学院北京100029 中石油江汉机械研究所有限公司荆州434000

为了得到不同影响因素对气田采出水乳化的作用规律,以及乳化规律与界面张力的关系,首先研究了气田采出水的矿化度和主要无机盐(CaCl2、NaCl)浓度对其乳化规律和界面张力的影响。研究发现:静置初始乳化程度、乳化稳定性和界面张力均随矿... 详细信息

为了得到不同影响因素对气田采出水乳化的作用规律,以及乳化规律与界面张力的关系,首先研究了气田采出水的矿化度和主要无机盐(CaCl2、NaCl)浓度对其乳化规律和界面张力的影响。研究发现:静置初始乳化程度、乳化稳定性和界面张力均随矿化度或无机盐浓度的增加而逐渐降低;增加相同质量浓度的CaCl2或NaCl时,CaCl2对乳化程度和界面张力的影响更大。其次,通过研究不同泡排剂含量下的乳化规律,发现增加微量泡排剂就可大幅提升静置初始乳化程度和乳化稳定性:泡排剂质量分数从0仅提升至1‰,静置初始浊度即提高1倍,静置48 h后浊度的降低幅度从94%降至43%。此外,增加矿化度和泡排剂含量均会使油/水界面张力降低,不过二者对静置初始乳化程度的变化趋势影响相反,说明仅凭界面张力的变化无法判断初始乳化程度上升或下降的变化趋势。但对比不同影响因素下界面张力的变化幅度和静置初始乳化程度的变化幅度发现,在单因素实验中,当界面张力的变化幅度越大时,气田采出水静置初始乳化程度的变化幅度也越大。

关键词：气田采出水乳化矿化度泡排剂浊度界面张力

超低界面张力纳米乳液处理含油作业废物的研究

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钻井液与完井液 2017年第6期34卷 1-7页

作者：李家学叶艳冯觉勇张謦文何新兴周意程中国石油塔里木油田分公司油气工程研究院新疆库尔勒841000 中国石油大学(北京).教育部重点实验室北京102249

作业区含油作业废物无害化处理多采用高温热解和化学萃取等集中建站方法,处理设备庞大,能耗高,废物收集环境风险高,纳米乳液在常温下可将油相从含油废物中快速脱附,为作业现场含油废物的随产生随处理提供了良好的工艺基础。室内研究选... 详细信息

作业区含油作业废物无害化处理多采用高温热解和化学萃取等集中建站方法,处理设备庞大,能耗高,废物收集环境风险高,纳米乳液在常温下可将油相从含油废物中快速脱附,为作业现场含油废物的随产生随处理提供了良好的工艺基础。室内研究选用不同配比下的表面活性剂、助表面活性剂和水的混合物,与正辛烷按(1∶9)^(5∶5)比例混合,在10~100 Hz频率超声波震荡后得到Winsor IV型单相纳米乳液NR-A。使用激光粒度仪测得纳米乳液NR-A粒径D90为11 nm,吊环法测得油水界面张力仅为1.35 m N/m,体系Zeta电位大于-50 m V,为热力学稳定的分散体系。在含油废物中加入纳米乳液NA-R后,快速传质作用和超低界面张力可将含油废物的油相在低能耗状态下从固相上剥离脱附。室内评价表明,纳米乳液NA-R与页岩气含油钻屑混合后,在0.5%加量下常温搅拌20 min,油相脱附率达到95.7%,脱附后油相可回用作配浆基油,实现了含油废物的安全高效资源化治理。

关键词：钻井液含油废物纳米乳液界面张力低能耗深度脱附

延展型表面活性剂与原油活性组分相互作用对界面张力的影响

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武汉理工大学学报 2020年第7期42卷 55-59,108页

作者：荆波田玉芹胡秋平朱妍婷唐延彦张小卫付琛王昊朱焱中国石油大学(华东)石油工程学院青岛266580 中石化胜利油田分公司东营257000 武汉理工大学化学化工与生命科学学院武汉430070

考察了3种胜利原油组分对延展型表面活性剂异辛基氧丙烯氧乙烯硫酸盐(简称6-3)溶液界面张力的影响。研究发现,6-3分子的亲水头基尺寸大于疏水尾链,界面张力较高。油相中的活性组分与6-3分子在界面上混合吸附,产生降低界面张力的协同效... 详细信息

考察了3种胜利原油组分对延展型表面活性剂异辛基氧丙烯氧乙烯硫酸盐(简称6-3)溶液界面张力的影响。研究发现,6-3分子的亲水头基尺寸大于疏水尾链,界面张力较高。油相中的活性组分与6-3分子在界面上混合吸附,产生降低界面张力的协同效应。协同效应由原油组分的极性和分子尺寸决定,酸性组分和胶质协同效应强;而沥青质、饱和分和芳香分降低界面张力能力有限。

关键词：延展性表面活性剂原油活性组分界面张力协同效应

超低界面张力强乳化复合驱油体系在低渗透油藏中的应用

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断块油气田 2021年第4期28卷 561-565页

作者：杨森舒政闫婷婷陈刚卢申辉杜巍西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 中国石化华东石油工程有限公司国际业务项目部江苏南京210036 中国石油新疆油田分公司准东采油厂新疆阜康831500 延长油田股份有限公司吴起采油厂陕西延安716000 中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257015 中国石油华北油田分公司勘探开发研究院河北任丘062552

针对低渗透油藏长时间水驱开发后出现含水率升高、产油量下降等驱油效率逐渐变差的问题,通过考察不同类型表面活性剂的界面活性以及乳化性能,研制出了一种同时具有超低界面张力以及较强乳化能力的复合驱油体系(0.15%双子表面活性剂GMS-1... 详细信息

针对低渗透油藏长时间水驱开发后出现含水率升高、产油量下降等驱油效率逐渐变差的问题,通过考察不同类型表面活性剂的界面活性以及乳化性能,研制出了一种同时具有超低界面张力以及较强乳化能力的复合驱油体系(0.15%双子表面活性剂GMS-101+0.15%乳化剂SOE-1),并对其综合性能进行了评价。研究结果表明:复合驱油体系与储层原油之间的界面张力值可以达到10^(-3) mN/m数量级,具有良好的界面活性;复合驱油体系可以与储层原油形成比较稳定的乳状液,120 min后的分水率在25%以下,具有较强的乳化能力;在低渗岩心水驱油后再注入复合驱油体系,驱油效率可以提高20百分点以上,驱油效果明显优于单独使用GMS-101和SOE-1。现场应用表明,M区块注入井注入复合驱油体系后,对应6口油井的日产液量和日产油量均明显增大,且含水率下降明显,起到了良好的控水增油效果。

关键词：低渗透油藏表面活性剂乳化剂界面张力乳化能力